水陆两栖无人车跨域三维路径规划方法研究

来源：计算机工程与应用杂志2026年第1期北京时间：

作者：梁董, 黄细霞, 阎峻鸣, 汪行

单位：1.上海海事大学 物流科学与工程研究院，上海 201306；2.上海海事大学 航运技术与控制工程交通运输行业重点实验室，上海 201306

摘要：在陆地与水域共存的复杂环境中，水陆两栖无人车（amphibious unmanned ground vehicle，A-UGV）跨域（即在水域与陆地之间的路径转换）三维路径规划是一项具有挑战性的任务。为应对这一挑战，提出一种基于地形信息优化启发函数的改进A*算法，并结合最佳下水上岸点检测进行全局路径规划的方法（improved A* path planning with optimal launch and ashore point detection，IA*OLAPD）。对水陆环境进行地图构建，通过动态体素网格对环境点云数据进行分割和评估，将水域和陆地进行区分，并根据地形信息生成2D占用栅格地图、2.5D数字高程图及通行性地图。在路径规划阶段，将2.5D地图的多层地形信息转化为动态权重因子，优化A*算法的启发函数，以增强复杂地形的适应性。在A-UGV跨越陆地和水域的过程中，算法结合路径长度、路径粗糙度、坡度、高程差和下水上岸点处的地形信息等因素，确定最佳的跨域过渡点，从而最小化整体路径代价和风险系数，实现陆地和水域之间的安全高效跨域过渡。仿真实验结果表明，IA*OLAPD算法在水陆两栖跨域路径规划的安全性、稳定性和路径选择合理性方面具有显著优势。

关键词：水陆两栖无人车,跨域路径规划,改进A*算法,最佳下水上岸点检测